KR20240075974A - Gearbox for electric vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전기 자동차용 변속 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선기어 주위를 공전하는 유성기어를 포함하며 유성기어와 선기어의 이수차를 이용하여 회전 속도를 감속하는 차동 유성기어 방식을 적용한 전기 자동차용 변속 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission device for an electric vehicle, and more specifically, to an electric vehicle using a differential planetary gear system that includes a planetary gear revolving around a sun gear and reduces the rotational speed by using the differential rotation of the planetary gear and the sun gear. It's about a gear shift device.
최근 세계적인 고유가와 배기가스 배출 규제 등이 점점 강화됨으로써, 자동차 메이커들은 친환경적으로 연비를 향상시킬 수 있는 미래형 자동차 기술 개발에 총력을 기울이고 있으며, 미래형 자동차는 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차 및 하이브리드 전기 자동차 등이 있다.Recently, as global oil prices and exhaust gas emissions regulations have become increasingly stringent, automobile manufacturers are focusing their efforts on developing future automobile technologies that can improve fuel efficiency in an environmentally friendly manner. Future automobiles include electric vehicles and hybrid electric vehicles that use electrical energy. there is.
그 중 전기 자동차는 배터리로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 전기 모터를 동력원으로 하며, 이상화탄소의 배출이 없고, 에너지 효율이 높아 친환경 자동차로서 각광받고 있다.Among them, electric vehicles use an electric motor that generates power by receiving power from a battery as the power source. They do not emit carbon dioxide and are highly energy efficient, so they are attracting attention as eco-friendly vehicles.
도 1은 종래의 전기 자동차용 변속기의 일례를 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an example of a conventional transmission for an electric vehicle.
전기 자동차는 모터 회전축의 회전을 일정한 비율로 감속하여 출력하는 감속기를 포함하고 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(5000)에서 출력된 동력을 1차 감속부(1000)에서 변속 클러치(4000)가 맞물린 상태로 2단 변속 기어열(3000)은 작동하지 않고 2차 감속부(2000)로 감속하여 회전력을 출력할 수 있다.The electric vehicle includes a reducer that reduces and outputs the rotation of the motor rotation shaft at a constant rate. As shown in FIG. 1, the power output from the
또한, 모터(5000)에서 출력된 동력을 1차 감속부(1000)에서 변속 클러치(4000)가 맞물리지 않은 상태로 2단 변속 기어열(3000)이 증속 후 2차 감속부(2000)로 감속하여 회전력을 출력할 수도 있다.In addition, the power output from the
그러나, 이러한 종래의 전기 자동차용 변속기는 그 안에 포함된 부품 수의 증가에 따라 제조 비용이 상승하고 고장 발생 확률이 증가하는 문제가 있으며, 1차 감속부(1000) 및 2차 감속부(2000)가 단일 기어 물림 구조로 형성되므로 높은 강도를 가지도록 제조되지 않으면 파손되는 문제가 있다.However, these conventional transmissions for electric vehicles have problems in that manufacturing costs increase and the probability of failure increases as the number of parts included therein increases, and the
그러므로, 적은 수의 부품을 포함하여 구성됨으로써 제조 비용을 절감할 수 있고 고장 발생 확률을 낮출 수 있으면서도, 주요 동력 전달 장치가 다중 기어 물림 구조로 형성되어 쉽게 파손되지 않는 전기 자동차용 변속 장치를 개발할 필요가 있다.Therefore, there is a need to develop a transmission device for electric vehicles that can reduce manufacturing costs and reduce the probability of failure by including a small number of parts, and is not easily damaged because the main power transmission device is formed with a multi-gear meshing structure. There is.
본 발명의 일 과제는, 적은 수의 부품을 포함하여 구성됨으로써 제조 비용을 절감할 수 있고 가볍게 제조될 수 있는 전기 자동차용 변속 장치를 제공하는데 있다.One object of the present invention is to provide a transmission device for an electric vehicle that can reduce manufacturing costs and be manufactured lightly by including a small number of parts.
본 발명의 또 다른 과제는, 유성기어 감속 구조를 포함하여 주요 동력 전달 장치가 다중 기어 물림 구조로 형성됨으로써 쉽게 파손되지 않는 전기 자동차용 변속 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a transmission device for an electric vehicle that is not easily damaged by forming a main power transmission device with a multi-gear meshing structure, including a planetary gear reduction structure.
본 발명의 또 다른 과제는, 모터 효율이 좋은 운전 영역에서 전기 자동차의 주행이 이루어질 수 있는 전기 자동차용 변속 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a transmission device for an electric vehicle that allows the electric vehicle to be driven in a driving range with good motor efficiency.
본 발명의 과제는 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는, 회전력을 발생시키는 동력원, 일측이 상기 동력원과 연결되어 상기 동력원으로부터 회전력을 인가받는 입력축, 상기 입력축으로부터 회전력을 인가받으면 인가받은 회전력을 토크 변환하여 출력하는 제1 유성기어, 제2 유성기어 및 제3 유성기어를 포함하는 유성기어세트, 상기 제1 유성기어, 상기 제2 유성기어 및 상기 제3 유성기어가 회전 가능하게 설치되는 회전축, 일측이 상기 제1 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제1 유성기어와 연결되고, 다른 일측은 고정되는 제1 선기어, 일측이 상기 제2 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제2 유성기어와 연결되는 제2 선기어, 일측이 상기 제3 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제3 유성기어와 연결되는 제3 선기어, 회전력을 출력하는 출력축, 상기 제2 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치 및 상기 제3 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치를 포함하고, 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제2 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되고, 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제3 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달될 수 있다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a transmission device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a power source that generates rotational force, an input shaft on one side of which is connected to the power source and receives rotational force from the power source, and When rotational force is applied from an input shaft, a planetary gear set including a first planetary gear, a second planetary gear, and a third planetary gear that converts the applied rotational force into torque and outputs it, the first planetary gear, the second planetary gear, and the third planetary gear. 3 A rotation axis on which a planetary gear is rotatably installed, one side of which is connected to the first planetary gear to receive rotational force from the first planetary gear, and the other side of which is a fixed first sun gear, one side of which receives a rotational force from the second planetary gear A second sun gear connected to the second planetary gear to receive rotational force, a third sun gear connected to the third planetary gear so that one side receives rotational force from the third planetary gear, an output shaft for outputting rotational force, and the second sun gear. It includes a first clutch connected to the other side and selectively connecting the second sun gear and the output shaft, and a second clutch connected to the other side of the third sun gear and selectively connecting the third sun gear and the output shaft. And, when the first clutch connects the second sun gear and the output shaft and the second clutch disconnects the third sun gear and the output shaft, the rotational force applied from the input shaft through the second planetary gear is is transmitted to the output shaft, and when the second clutch connects the third sun gear and the output shaft and the first clutch disconnects the second sun gear and the output shaft, the received signal received from the input shaft through the third planetary gear Rotational force may be transmitted to the output shaft.
또한, 상기 제1 클러치 및 상기 제2 클러치는 차동기어와 연결되고, 상기 차동기어는 출력축과 연결될 수 있다.Additionally, the first clutch and the second clutch may be connected to a differential gear, and the differential gear may be connected to an output shaft.
또한, 상기 동력원은 모터일 수 있다.Additionally, the power source may be a motor.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는, 회전력을 발생시키는 동력원, 일측이 상기 동력원과 연결되어 상기 동력원으로부터 회전력을 인가받는 입력축, 상기 입력축으로부터 회전력을 인가받으면 인가받은 회전력을 토크 변환하여 출력하는 제1 유성기어, 제2 유성기어, 제3 유성기어 및 제4 유성기어를 포함하는 유성기어세트,상기 제1 유성기어, 상기 제2 유성기어, 상기 제3 유성기어 및 상기 제4 유성기어가 회전 가능하게 설치되는 회전축, 일측이 상기 제1 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제1 유성기어와 연결되고, 다른 일측은 고정되는 제1 선기어, 일측이 상기 제2 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제2 유성기어와 연결되는 제2 선기어, 일측이 상기 제3 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제3 유성기어와 연결되는 제3 선기어, 일측이 상기 제4 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제4 유성기어와 연결되는 제4 선기어, 회전력을 출력하는 출력축, 상기 제2 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치, 상기 제3 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치 및 상기 제4 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제4 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치를 포함하고, 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하고 상기 제3 클러치가 상기 제4 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제2 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되고, 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하고 상기 제3 클러치가 상기 제4 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제3 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되고, 상기 제3 클러치가 상기 제4 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하고 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제4 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달될 수 있다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a transmission device for an electric vehicle according to another embodiment of the present invention includes a power source that generates rotational force, an input shaft on one side of which is connected to the power source and receives rotational force from the power source, and When rotational force is applied from an input shaft, a planetary gear set including a first planetary gear, a second planetary gear, a third planetary gear, and a fourth planetary gear that converts the applied rotational force into torque and outputs it, the first planetary gear, and the second planetary gear. A planetary gear, a rotating shaft on which the third planetary gear and the fourth planetary gear are rotatably installed, one side of which is connected to the first planetary gear to receive rotational force from the first planetary gear, and the other side of which is fixed. A sun gear, a second sun gear connected to the second planetary gear so that one side receives rotational force from the second planetary gear, a third sun gear connected to the third planetary gear so that one side receives rotational force from the third planetary gear, A fourth sun gear connected to the fourth planetary gear so that one side receives rotational force from the fourth planetary gear, an output shaft for outputting rotational force, and connected to the other side of the second sun gear, and the second sun gear and the output shaft are optionally connected to the fourth planetary gear. A first clutch connected to the other side of the third sun gear, a second clutch selectively connecting the third sun gear and the output shaft, and connected to the other side of the fourth sun gear, and the fourth sun gear and A third clutch selectively connects the output shaft, wherein the first clutch connects the second sun gear and the output shaft, the second clutch disconnects the third sun gear and the output shaft, and the third clutch connects the output shaft. When the fourth sun gear and the output shaft are disconnected, the rotational force applied from the input shaft is transmitted to the output shaft through the second planetary gear, and the second clutch connects the third sun gear and the output shaft and the When the first clutch disconnects the second sun gear and the output shaft and the third clutch disconnects the fourth sun gear and the output shaft, the rotational force applied from the input shaft through the third planetary gear is applied to the output shaft. The third clutch connects the fourth sun gear and the output shaft, the first clutch disconnects the second sun gear and the output shaft, and the second clutch connects the third sun gear and the output shaft. When is released, the rotational force applied from the input shaft can be transmitted to the output shaft through the fourth planetary gear.
또한, 상기 제1 클러치, 상기 제2 클러치 및 상기 제3 클러치는 차동기어와 연결되고, 상기 차동기어는 출력축과 연결될 수 있다.Additionally, the first clutch, the second clutch, and the third clutch may be connected to a differential gear, and the differential gear may be connected to an output shaft.
또한, 상기 동력원은 모터일 수 있다.Additionally, the power source may be a motor.
과제를 해결하기 위한 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments for solving the problem are included in the description and drawings of the invention.
전술한 본 발명의 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 전기 자동차용 변속 장치는, 적은 수의 부품을 포함하여 구성되므로 제조 비용이 절감되고 가볍게 제조될 수 있는 효과를 제공한다.According to the means for solving the problem of the present invention described above, the transmission device for an electric vehicle according to the present invention is composed of a small number of parts, thereby reducing manufacturing costs and providing the effect of being manufactured lightly.
또한, 동력 전달 장치가 유성기어 감속 구조를 포함하여 다중 기어 물림 구조로 형성되므로, 동력 전달 장치의 내구성이 증진되어 쉽게 파손되지 않는 효과를 제공한다.In addition, since the power transmission device is formed with a multi-gear meshing structure including a planetary gear reduction structure, the durability of the power transmission device is improved and it is not easily damaged.
또한, 유성기어 감속 구조를 포함한 다단 감속기로 구성되므로 모터 효율이 높은 운전 영역에서 전기 자동차의 주행이 이루어지도록 하는 효과를 제공한다.In addition, since it is composed of a multi-stage reducer including a planetary gear reduction structure, it provides the effect of allowing the electric vehicle to be driven in a driving range with high motor efficiency.
도 1은 종래의 전기 자동차용 변속기의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치를 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an example of a conventional transmission for an electric vehicle.
Figure 2 is a diagram showing a transmission device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing a transmission device for an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present application in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case where it is “directly connected,” but also the case where it is “electrically connected” with another element in between. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification of the present application, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout the specification of the present application, when a part "includes" a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary. As used throughout the specification, the terms “about,” “substantially,” and the like are used to mean at or close to a numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are used to convey the understanding of the present application. Precise or absolute figures are used to assist in preventing unscrupulous infringers from taking unfair advantage of stated disclosures. As used throughout the specification, the terms “step of” or “step of” do not mean “step for.”
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the following description. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a transmission device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치를 도시한 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a transmission device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여 설명하면, 전기 자동차용 변속 장치(1)는 동력원(10), 입력축(20), 회전축(30), 유성기어세트(40), 제1 선기어(51), 제2 선기어(52), 제3 선기어(53), 출력축(60), 제1 클러치(71), 제2 클러치(72), 차동기어(80)를 포함한다.2, the
먼저, 동력원(10)에 관하여 설명한다.First, the
동력원(10)은 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 종래의 모터 등으로 구성될 수 있다.The
이어서, 입력축(20)에 관하여 설명한다.Next, the
입력축(20)은 일측이 동력원(10)과 연결되어 동력원(10)으로부터 회전력을 인가받도록 구성될 수 있다.One side of the
이어서, 회전축(30)에 관하여 설명한다.Next, the
회전축(30)은 후술할 제1 유성기어(41), 제2 유성기어(42) 및 제3 유성기어(43)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.The
이어서, 유성기어세트(40)에 관하여 설명한다.Next, the
유성기어세트(40)는 입력축(20)으로부터 회전력을 인가받으면 인가받은 회전력을 토크 변환하여 출력하는 제1 유성기어(41), 제2 유성기어(42) 및 제3 유성기어(43)를 포함한다.The planetary gear set 40 includes a first
구체적으로, 입력축(20)이 회전하면 입력축(20)과 기어 결합한 제1 유성기어(41), 제2 유성기어(42) 및 제3 유성기어(43)가 자전 및 공전을 하게 되고, 제1 유성기어(41), 제2 유성기어(42) 및 제3 유성기어(43)의 자전 및 공전에 의해서 회전력이 후술할 제2 선기어(52) 및 제3 선기어(53)로 전달된다.Specifically, when the
이어서, 제1 선기어(51), 제2 선기어(52), 제3 선기어(53)에 관하여 설명한다.Next, the
제1 선기어(51)는 일측이 제1 유성기어(41)로부터 회전력을 인가받도록 제1 유성기어(41)와 연결되고, 다른 일측은 고정된다.The
제2 선기어(52)는 일측이 제2 유성기어(42)로부터 회전력을 인가받도록 제2 유성기어(42)와 연결된다. 그리고, 제2 선기어(52)의 다른 일측은 후술할 제1 클러치(71)와 연결된다.The
제3 선기어(53)는 일측이 제3 유성기어(43)로부터 회전력을 인가받도록 제3 유성기어(43)와 연결된다. 그리고, 제3 선기어(53)의 다른 일측은 후술할 제2 클러치(72)와 연결된다.The
이어서, 출력축(60)에 관하여 설명한다.Next, the
출력축(60)은 후술할 제1 클러치(71) 또는 제2 클러치(72)와 선택적으로 연결되어 회전력을 출력할 수 있다.The
이어서, 제1 클러치(71), 제2 클러치(72)에 관하여 설명한다.Next, the first clutch 71 and the second clutch 72 will be described.
제1 클러치(71)는 제2 선기어(52)의 다른 일측과 연결되고, 제2 선기어(52)와 출력축(60)을 선택적으로 연결할 수 있으며, 종래의 클러치와 동일하게 구성될 수 있다.The first clutch 71 is connected to the other side of the
제2 클러치(72)는 제3 선기어(53)의 다른 일측과 연결되고, 제3 선기어(53)와 출력축(60)을 선택적으로 연결할 수 있으며, 종래의 클러치와 동일하게 구성될 수 있다.The second clutch 72 is connected to the other side of the
이어서, 차동기어(80)에 관하여 설명한다.Next, the
차동기어(80)는 제1 클러치(71) 및 제2 클러치(72)와 출력축(60)을 연결시키도록 구성될 수 있으며, 종래의 차동기어와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 제1 클러치(71) 및 제2 클러치(72)는 차동기어(80)와 연결되고, 차동기어(80)는 출력축(60)과 연결될 수 있다.The
한편, 제1 유성기어(41), 제2 유성기어(42), 제3 유성기어(43), 제1 선기어(51), 제2 선기어(52), 제3 선기어(53), 제1 클러치(71) 및 제2 클러치(72)가 전술한 바와 같이 구성됨으로써 동력원(10)의 회전력이 출력축(60)으로 전달될 수 있다.Meanwhile, the first
구체적으로, 입력축(20)이 회전하면 제1 유성기어(41), 제2 유성기어(42) 및 제3 유성기어(43)가 공전을 하게 되고, 제1 유성기어(41)의 공전 및 제1 선기어(51)와 제1 유성기어(41)의 치면 구속으로 인해서 제1 유성기어(41)가 자전하게 된다.Specifically, when the
다음으로, 제1 유성기어(41)의 자전 및 공전 속도에 대응하여 제2 유성기어(42) 및 제3 유성기어(43)가 자전 및 공전을 하게 되고, 제2 선기어(52)와 제2 유성기어(42)의 치면 구속 및 제3 선기어(53)와 제3 유성기어(43)의 치면 구속으로 인하여 제2 선기어(52) 및 제3 선기어(53)가 회전력을 전달 받아 감속되어 회전하게 된다.Next, the second
이 때, 제1 클러치(71)가 제2 선기어(52)와 출력축(60)을 연결하고 제2 클러치(72)가 제3 선기어(53)와 출력축(60)의 연결을 해제하면, 제2 유성기어(42)를 통해서 입력축(20)으로부터 인가받은 회전력이 출력축(60)으로 전달된다(1단 감속).At this time, when the first clutch 71 connects the
그리고, 제2 클러치(72)가 제3 선기어(53)와 출력축(60)을 연결하고 제1 클러치(71)가 제2 선기어(52)와 출력축(60)의 연결을 해제하면, 제3 유성기어(43)를 통해서 입력축(20)으로부터 인가받은 회전력이 출력축(60)으로 전달된다(2단 감속).And, when the second clutch 72 connects the
한편, 출력축(60)이 회전력을 전달 받아 회전함에 있어서 감속비를 설정할 수 있는데, 출력축(60)의 1단 감속 또는 2단 감속의 감속비는 하기의 수학식 1 및 수학식 2에 의해서 결정될 수 있다.Meanwhile, the reduction ratio can be set when the
[수학식 1][Equation 1]
(여기서, i1은 1단 감속의 감속비, Zs1은 제1 선기어(51)의 이수, Zs2는 제2 선기어(52)의 이수, Zp1은 제1 유성기어(41)의 이수, Zp2는 제2 유성기어(42)의 이수)(Here, i 1 is the reduction ratio of the first stage reduction, Z s1 is the gear of the
[수학식 2][Equation 2]
(여기서, i2는 2단 감속의 감속비, Zs1은 제1 선기어(51)의 이수, Zs3는 제3 선기어(53)의 이수, Zp1은 제1 유성기어(41)의 이수, Zp3는 제3 유성기어(43)의 이수)(Here, i 2 is the reduction ratio of the two-stage reduction, Z s1 is the gear of the
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a transmission device for an electric vehicle according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치를 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing a transmission device for an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여 설명하면, 전기 자동차용 변속 장치(100)는 동력원(110), 입력축(120), 회전축(130), 유성기어세트(140), 제1 선기어(151), 제2 선기어(152), 제3 선기어(153), 제4 선기어(154), 출력축(160), 제1 클러치(171), 제2 클러치(172), 제3 클러치(173), 차동기어(180)를 포함한다.3, the
먼저, 동력원(110)에 관하여 설명한다.First, the
동력원(110)은 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 종래의 모터 등으로 구성될 수 있다.The
이어서, 입력축(120)에 관하여 설명한다.Next, the
입력축(120)은 일측이 동력원(110)과 연결되어 동력원(110)으로부터 회전력을 인가받도록 구성될 수 있다.One side of the
이어서, 회전축(130)에 관하여 설명한다.Next, the
회전축(130)은 후술할 제1 유성기어(141), 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143) 및 제4 유성기어(144)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.The
이어서, 유성기어세트(140)에 관하여 설명한다.Next, the planetary gear set 140 will be described.
유성기어세트(140)는 입력축(120)으로부터 회전력을 인가받으면 인가받은 회전력을 토크 변환하여 출력하는 제1 유성기어(141), 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143) 및 제4 유성기어(144)를 포함한다.The planetary gear set 140 includes a first
구체적으로, 입력축(120)이 회전하면 입력축(120)과 기어 결합한 제1 유성기어(141), 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143) 및 제4 유성기어(144)가 자전 및 공전을 하게 되고, 제1 유성기어(141), 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143) 및 제4 유성기어(144)의 자전 및 공전에 의해서 회전력이 후술할 제2 선기어(152), 제3 선기어(153) 및 제4 선기어(154)로 전달된다.Specifically, when the
이어서, 제1 선기어(151), 제2 선기어(152), 제3 선기어(153), 제4 선기어(154)에 관하여 설명한다.Next, the
제1 선기어(151)는 일측이 제1 유성기어(141)로부터 회전력을 인가받도록 제1 유성기어(141)와 연결되고, 다른 일측은 고정된다.The
제2 선기어(152)는 일측이 제2 유성기어(142)로부터 회전력을 인가받도록 제2 유성기어(142)와 연결된다. 그리고, 제2 선기어(152)의 다른 일측은 후술할 제1 클러치(171)와 연결된다.The
제3 선기어(153)는 일측이 제3 유성기어(143)로부터 회전력을 인가받도록 제3 유성기어(143)와 연결된다. 그리고, 제3 선기어(153)의 다른 일측은 후술할 제3 클러치(173)와 연결된다.The
제4 선기어(154)는 일측이 제4 유성기어(144)로부터 회전력을 인가받도록 제4 유성기어(144)와 연결된다. 그리고, 제4 선기어(154)의 다른 일측은 후술할 제4 클러치(174)와 연결된다.The
이어서, 출력축(160)에 관하여 설명한다.Next, the
출력축(160)은 후술할 제1 클러치(171), 제2 클러치(172) 또는 제3 클러치(173)와 선택적으로 연결되어 회전력을 출력할 수 있다.The
이어서, 제1 클러치(171), 제2 클러치(172), 제3 클러치(173)에 관하여 설명한다.Next, the
제1 클러치(171)는 제2 선기어(152)의 다른 일측과 연결되고, 제2 선기어(152)와 출력축(160)을 선택적으로 연결할 수 있으며, 종래의 클러치와 동일하게 구성될 수 있다.The
제2 클러치(172)는 제3 선기어(153)의 다른 일측과 연결되고, 제3 선기어(153)와 출력축(160)을 선택적으로 연결할 수 있으며, 종래의 클러치와 동일하게 구성될 수 있다.The
제3 클러치(173)는 제4 선기어(154)의 다른 일측과 연결되고, 제4 선기어(154)와 출력축(160)을 선택적으로 연결할 수 있으며, 종래의 클러치와 동일하게 구성될 수 있다.The
이어서, 차동기어(180)에 관하여 설명한다.Next, the
차동기어(180)는 제1 클러치(171), 제2 클러치(172) 및 제3 클러치(173)와 출력축(160)을 연결시키도록 구성될 수 있으며, 종래의 차동기어와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 제1 클러치(171), 제2 클러치(172) 및 제3 클러치(173)는 차동기어(180)와 연결되고, 차동기어(180)는 출력축(160)과 연결될 수 있다.The
한편, 제1 유성기어(141), 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143), 제4 유성기어(144), 제1 선기어(151), 제2 선기어(152), 제3 선기어(153), 제4 선기어(154), 제1 클러치(171), 제2 클러치(172) 및 제3 클러치(173)가 전술한 바와 같이 구성됨으로써 동력원(110)의 회전력이 출력축(160)으로 전달될 수 있다.Meanwhile, the first
구체적으로, 입력축(120)이 회전하면 제1 유성기어(141), 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143) 및 제4 유성기어(144)가 공전을 하게 되고, 제1 유성기어(141)의 공전 및 제1 선기어(151)와 제1 유성기어(141)의 치면 구속으로 인해서 제1 유성기어(141)가 자전하게 된다.Specifically, when the
다음으로, 제1 유성기어(141)의 자전 및 공전 속도에 대응하여 제2 유성기어(142), 제3 유성기어(143) 및 제4 유성기어(144)가 자전 및 공전을 하게 되고, 제2 선기어(152)와 제2 유성기어(142)의 치면 구속, 제3 선기어(153)와 제3 유성기어(143)의 치면 구속, 제4 선기어(154)와 제4 유성기어(144)의 치면 구속으로 인하여 제2 선기어(152), 제3 선기어(153) 및 제4 선기어(154)가 회전력을 전달 받아 감속되어 회전하게 된다.Next, the second
이 때, 제1 클러치(171)가 제2 선기어(152)와 출력축(160)을 연결하고 제2 클러치(172)가 제3 선기어(153)와 출력축(160)의 연결을 해제하고 제3 클러치(173)가 제4 선기어(154)와 출력축(160)의 연결을 해제하면, 제2 유성기어(142)를 통해서 입력축(120)으로부터 인가받은 회전력이 출력축(160)으로 전달된다(1단 감속).At this time, the
그리고, 제2 클러치(172)가 제3 선기어(153)와 출력축(160)을 연결하고 제1 클러치(171)가 제2 선기어(152)와 출력축(160)의 연결을 해제하고 제3 클러치(173)가 제4 선기어(154)와 출력축(160)의 연결을 해제하면, 제3 유성기어(143)를 통해서 입력축(160)으로부터 인가받은 회전력이 출력축으로 전달된다(2단 감속).Then, the
또한, 제3 클러치(173)가 제4 선기어(154)와 출력축(160)을 연결하고 제1 클러치(171)가 제2 선기어(152)와 출력축(160)의 연결을 해제하고 제2 클러치(172)가 제3 선기어(153)와 출력축(160)의 연결을 해제하면, 제4 유성기어(144)를 통해서 입력축(160)으로부터 인가받은 회전력이 출력축(160)으로 전달된다(3단 감속).In addition, the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
1, 100 : 전기 자동차용 변속 장치
10, 110 : 동력원
20, 120 : 입력축
30, 130 : 회전축
40, 140 : 유성기어세트
60, 160 : 출력축
80, 180 : 차동기어1, 100: Transmission device for electric vehicles
10, 110: power source
20, 120: input shaft
30, 130: Rotation axis
40, 140: Planetary gear set
60, 160: output shaft
80, 180: Differential gear
Claims (6)
일측이 상기 동력원과 연결되어 상기 동력원으로부터 회전력을 인가받는 입력축;
상기 입력축으로부터 회전력을 인가받으면 인가받은 회전력을 토크 변환하여 출력하는 제1 유성기어, 제2 유성기어 및 제3 유성기어를 포함하는 유성기어세트;
상기 제1 유성기어, 상기 제2 유성기어 및 상기 제3 유성기어가 회전 가능하게 설치되는 회전축;
일측이 상기 제1 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제1 유성기어와 연결되고, 다른 일측은 고정되는 제1 선기어;
일측이 상기 제2 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제2 유성기어와 연결되는 제2 선기어;
일측이 상기 제3 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제3 유성기어와 연결되는 제3 선기어;
회전력을 출력하는 출력축;
상기 제2 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치; 및
상기 제3 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치를 포함하고,
상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제2 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되고,
상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제3 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되는, 전기 자동차용 변속 장치.
A power source that generates rotational force;
An input shaft on one side of which is connected to the power source and receives rotational force from the power source;
When rotational force is applied from the input shaft, a planetary gear set including a first planetary gear, a second planetary gear, and a third planetary gear that converts the applied rotational force into torque and outputs it;
a rotation shaft on which the first planetary gear, the second planetary gear, and the third planetary gear are rotatably installed;
a first sun gear, one side of which is connected to the first planetary gear to receive rotational force from the first planetary gear, and the other side of which is fixed;
a second sun gear connected to the second planetary gear so that one side receives rotational force from the second planetary gear;
a third sun gear connected to the third planetary gear so that one side receives rotational force from the third planetary gear;
An output shaft that outputs rotational force;
a first clutch connected to the other side of the second sun gear and selectively connecting the second sun gear and the output shaft; and
A second clutch connected to the other side of the third sun gear and selectively connecting the third sun gear and the output shaft,
When the first clutch connects the second sun gear and the output shaft and the second clutch disconnects the third sun gear and the output shaft, the rotational force applied from the input shaft through the second planetary gear is transferred to the output shaft. delivered,
When the second clutch connects the third sun gear and the output shaft and the first clutch disconnects the second sun gear and the output shaft, the rotational force applied from the input shaft through the third planetary gear is transferred to the output shaft. transmission for electric vehicles.
상기 제1 클러치 및 상기 제2 클러치는 차동기어와 연결되고, 상기 차동기어는 출력축과 연결되는, 전기 자동차용 변속 장치.
According to paragraph 1,
The first clutch and the second clutch are connected to a differential gear, and the differential gear is connected to an output shaft.
상기 동력원은 모터인, 전기 자동차용 변속 장치.
According to paragraph 2,
A transmission device for an electric vehicle, wherein the power source is a motor.
일측이 상기 동력원과 연결되어 상기 동력원으로부터 회전력을 인가받는 입력축;
상기 입력축으로부터 회전력을 인가받으면 인가받은 회전력을 토크 변환하여 출력하는 제1 유성기어, 제2 유성기어, 제3 유성기어 및 제4 유성기어를 포함하는 유성기어세트;
상기 제1 유성기어, 상기 제2 유성기어, 상기 제3 유성기어 및 상기 제4 유성기어가 회전 가능하게 설치되는 회전축;
일측이 상기 제1 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제1 유성기어와 연결되고, 다른 일측은 고정되는 제1 선기어;
일측이 상기 제2 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제2 유성기어와 연결되는 제2 선기어;
일측이 상기 제3 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제3 유성기어와 연결되는 제3 선기어;
일측이 상기 제4 유성기어로부터 회전력을 인가받도록 상기 제4 유성기어와 연결되는 제4 선기어;
회전력을 출력하는 출력축;
상기 제2 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치;
상기 제3 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치; 및
상기 제4 선기어의 다른 일측과 연결되고, 상기 제4 선기어와 상기 출력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치를 포함하고,
상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하고 상기 제3 클러치가 상기 제4 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제2 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되고,
상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하고 상기 제3 클러치가 상기 제4 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제3 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되고,
상기 제3 클러치가 상기 제4 선기어와 상기 출력축을 연결하고 상기 제1 클러치가 상기 제2 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하고 상기 제2 클러치가 상기 제3 선기어와 상기 출력축의 연결을 해제하면, 상기 제4 유성기어를 통해서 상기 입력축으로부터 인가받은 회전력이 상기 출력축으로 전달되는, 전기 자동차용 변속 장치.
A power source that generates rotational force;
An input shaft on one side of which is connected to the power source and receives rotational force from the power source;
When rotational force is applied from the input shaft, a planetary gear set including a first planetary gear, a second planetary gear, a third planetary gear, and a fourth planetary gear that converts the applied rotational force into torque and outputs it;
a rotating shaft on which the first planetary gear, the second planetary gear, the third planetary gear, and the fourth planetary gear are rotatably installed;
a first sun gear, one side of which is connected to the first planetary gear to receive rotational force from the first planetary gear, and the other side of which is fixed;
a second sun gear connected to the second planetary gear so that one side receives rotational force from the second planetary gear;
a third sun gear connected to the third planetary gear so that one side receives rotational force from the third planetary gear;
a fourth sun gear connected to the fourth planetary gear so that one side receives rotational force from the fourth planetary gear;
An output shaft that outputs rotational force;
a first clutch connected to the other side of the second sun gear and selectively connecting the second sun gear and the output shaft;
a second clutch connected to the other side of the third sun gear and selectively connecting the third sun gear and the output shaft; and
A third clutch is connected to the other side of the fourth sun gear and selectively connects the fourth sun gear and the output shaft,
When the first clutch connects the second sun gear and the output shaft, the second clutch disconnects the third sun gear and the output shaft, and the third clutch disconnects the fourth sun gear and the output shaft, The rotational force applied from the input shaft is transmitted to the output shaft through the second planetary gear,
When the second clutch connects the third sun gear and the output shaft, the first clutch disconnects the second sun gear and the output shaft, and the third clutch disconnects the fourth sun gear and the output shaft, The rotational force applied from the input shaft is transmitted to the output shaft through the third planetary gear,
When the third clutch connects the fourth sun gear and the output shaft, the first clutch disconnects the second sun gear and the output shaft, and the second clutch disconnects the third sun gear and the output shaft, A transmission device for an electric vehicle in which the rotational force applied from the input shaft is transmitted to the output shaft through the fourth planetary gear.
상기 제1 클러치, 상기 제2 클러치 및 상기 제3 클러치는 차동기어와 연결되고, 상기 차동기어는 출력축과 연결되는, 전기 자동차용 변속 장치.
According to paragraph 4,
The first clutch, the second clutch, and the third clutch are connected to a differential gear, and the differential gear is connected to an output shaft.
상기 동력원은 모터인, 전기 자동차용 변속 장치.According to clause 5,
A transmission device for an electric vehicle, wherein the power source is a motor.
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| KR1020220157913A KR20240075974A (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Gearbox for electric vehicles |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20221123 |
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| PG1501 | Laying open of application |